高斯 特斯拉儀是一種輕便耐用、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高,多功能的工作型直讀式磁通密度測量儀器。它采用單位—毫特斯拉為計量單位. 1mT=10Gs。
本儀器使用線性度優(yōu)良的硅霍爾元件為測量探頭(在2T范圍內(nèi)線性度), 一般為0.5%),電流表作為測量指示并采用線性刻度,多量程等手段,對等強(qiáng)度的恒定磁場測量準(zhǔn)確度可優(yōu)于1.5%(滿度);本儀器沒有“校準(zhǔn)"輸出端。可借助數(shù)字電壓表監(jiān)測對霍爾元件提供的工作電流,通過它與校準(zhǔn)電位器可對新更換的探頭實(shí)行定標(biāo)校準(zhǔn)。(必須采用出廠時就已定標(biāo),并給出校準(zhǔn)數(shù)的探頭,按校準(zhǔn)數(shù)校準(zhǔn)).
本儀器具有防偏轉(zhuǎn)及過量限保護(hù)電路,允許強(qiáng)信號輸入,可在脈沖磁場中進(jìn)行測量。
高斯 特斯拉儀技術(shù)參數(shù):
1.量程及正確度
量程(0~5T) | 準(zhǔn)確度 |
5mT | 5% |
10mT | 2.5% |
20mT~1T | 1.5% |
2T | 2.5% |
5T | 不作考查,測量值僅供參考 |
2.zui高分辨力:0.05mT(5mT量程內(nèi))
3.溫度附加誤差: <
4.磁場極性辨別:指針極性自動轉(zhuǎn)換顯示,探頭測量面(探頭注明“N"面),面向被測磁場時,若面板上極性指示燈亮,測被磁場為S極;指示燈熄滅,被測磁場為N極。
5.使用溫度范圍:0~400C
6. 相對濕度:≤80%
7.要求使用無腐蝕性氣、環(huán)境磁場強(qiáng)度<400A/m條件下使用。
8.尺寸:230×140×110
9. 重量:約2㎏
儀器原理:
本儀器是利用霍爾效應(yīng)原理設(shè)計。儀器由霍爾元件,恒流源,前置放器,量程放大器,磁電系電流表,保護(hù)電路,穩(wěn)壓電源幾部分組成。
1.霍爾元件:
本儀器探頭采用了磁線性度優(yōu)于0.5%的硅霍爾元件組成。它是一種體形的四端半導(dǎo)體器件,有一對控制電流Ic極ab和一對霍爾電勢VH輸出極cd。當(dāng)元件電流極通以控制電流Ic并使元件處于磁場B中,則元件的輸出極就有霍爾電動勢VH 輸出。它遵循如下的規(guī)律: ,當(dāng) 與元件平面的法線平行時,VH=SH Ic B,其中SH稱為霍爾元件的乘積靈敏度。對于一個確定的元件,在一定的溫度條件下和一定的磁場范圍內(nèi),SH為常數(shù)。當(dāng)對霍爾元件提供的控制電流為恒定電流時,Ic也為常量,此時,VH僅僅正比于外磁場B。于是,通過測量VH的大小,就可以得到外磁場的數(shù)值。這是霍爾效應(yīng)特斯拉計的基本原理。
2.恒流源:
它是由一個運(yùn)算放大器及外圍元件組成的恒流電路:輸出電流可用電位器在5~6mA的范圍內(nèi)手動調(diào)節(jié),適用于乘積靈敏度SH在10~20mV/mA·T范圍內(nèi)元件的工作需要。按探頭要求對儀器校正后,在恒流源的輸出電路中串入一200Ω精密采樣電阻,對電流的采樣信號由校正輸出端引出。
3. 保護(hù)電路:
保護(hù)電路為兩個電壓比較器。當(dāng)量程放大器輸出訊號為反極性或訊號過強(qiáng)超 過量限5%左右時,保護(hù)電路自動輸出一反訊號,抵消反極性號或過量限訊號,有效的防止了打表事故。
使用方法:
一. 一般均勻恒定磁場的測量。
1)在使用前,首先要調(diào)好表頭機(jī)械零點(diǎn)。本儀器水平使用,亦可使儀器處于300傾角使用。應(yīng)注意在什么方位上使用就在什么方位上作機(jī)械調(diào)零。
2)插上電源線及探頭,開啟電源并予熱15分鐘以上。
3)通過校準(zhǔn)輸出端,用準(zhǔn)確度優(yōu)于0.1%的數(shù)字電壓表2V量程,檢查儀器的校準(zhǔn)值,是否與探頭要求相符,如果偏差較大應(yīng)通過校準(zhǔn)電位器調(diào)至與探頭要求值*。注意:未插上探頭或探頭內(nèi)元件斷裂后,無校準(zhǔn)值輸出或可調(diào)范圍很小。
4)拉下探頭保護(hù)套,讓探頭處零磁場環(huán)境內(nèi)或讓探頭平面與地球磁力線平行。調(diào)節(jié)調(diào)零電位器,使指針指向零位,直到量程開關(guān)處于zui小量程指針仍在零位時為止。
5)將量程選擇開關(guān)旋至適當(dāng)位置,再將探頭置于被測磁場中。指針極性自動轉(zhuǎn)換顯示,探頭測量面(探頭注明“N"面),面向被測磁場時,若面板上極性指示燈亮,測被磁場為S極;指示燈熄滅,被測磁場為N極。
6)若測量中表針偏轉(zhuǎn)角過?。?0格=或超過量限,應(yīng)相應(yīng)改變量程選擇。
二、 表面磁場的測量
1)測量步驟與測般均勻磁場一樣。但因表面場極不均勻,測是量的結(jié)果僅僅相對值,談不上準(zhǔn)確度。這種測量多用于觀察表面場分布狀態(tài),極性變化情況及比較不同表面場的強(qiáng)弱性能。
2)當(dāng)探頭不同的側(cè)面測同一表面場或用不同探頭測同一表面場時,往往出現(xiàn)測量值很不*,這是正?,F(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因是霍爾元件在外殼內(nèi)封裝的置,一般不在中心對稱面上。
3)對于某些儀表磁鋼,冰箱磁封條,*用磁鋼,電機(jī)的恒磁定子或轉(zhuǎn)子……在使用過程中往往不追求某一局部位置的表面場,面是要求表面磁場的平均值,或者是要求反映總磁通的大小。對于這些材料的測量與比較,應(yīng)借助于外導(dǎo)磁磁路構(gòu)成一近似均勻場來進(jìn)行測量,可較好的消除因磁場不均勻,測量誤差較大和測量正反不對稱等問題。